HEKSAANI (C6H14): FYSIKAALISET JA KEMIALLISET OMINAISUUDET, RAKENNE, KÄYTTÖ, TOKSISUUS - KEMIA - 2026

Heksaani on hiilivety, joka on tunnettu siitä, että on orgaaninen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on kondensoidaan C ₆ H ₁₄. Se on väritön, läpinäkyvä neste, jota ei voi sekoittaa veteen. Sillä on viisi isomeeriä, lineaarinen on yksi teollisuuden ja tutkimuksen tärkeimmistä parafiinisista hiilivedyistä.

Heksaania saadaan jakotislaamalla raakaöljy. Samoin sitä on luonnossa läsnä sitrushedelmissä ja erilaisten kasvien tai hedelmien haihtuvissa fraktioissa, kuten omena, guava, paahdetut hasselpähkinät, bataatti ja salvia.

N-heksaanimolekyyli. Lähde: Benjah-bmm27

Se on helposti syttyvää haihtuvaa nestettä, jota löytyy bensiinistä, nopeasti kuivuvista liimoista ja kumisementistä. Heksaania käytetään liuottimena kasviöljyjen sekä saastuneessa vedessä ja maaperässä olevien lipidien ja rasvojen uuttamisprosessissa.

Heksaanille ammattimaisesti altistuneilla ihmisillä voi olla ääreishermoston vaurioita, jotka ilmenevät pistelystä ja kouristuksista jaloissa ja käsivarressa; lisäksi yleistynyt lihasheikkous ja vaikeissa tapauksissa luustolihaksen surkastuminen.

Heksaanien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Fyysinen ulkonäkö

Väritön, läpinäkyvä ja erittäin haihtuva neste.

Moolimassa

86,178 g / mol

Haju

Samanlainen kuin bensiini

Hajukynnys

1,5 ppm

Tiheys

0,6606 g / ml

Sulamispiste

-96 - -94 ° C

Kiehumispiste

68,5 - 69,1 ° C

syttymispiste

-22 ºC (suljettu kuppi).

Vesiliukoisuus

9,5 mg / L (käytännössä sekoittumaton veteen)

Liukoisuus liuottimiin

Liukenee hyvin etanoliin, liukenee etyylieetteriin ja kloroformiin. Sekoittuu alkoholin, kloroformin ja eetterin kanssa.

Suhteellinen höyryn tiheys ilmaan

2,97 (ilma = 1)

Oktanoli / vesi-jakaantumiskerroin

Loki P = 3764

Höyrynpaine

17,60 kPa 20 ° C: ssa

Suurimman optisen tiheyden aallonpituus

200 nm

Taitekerroin

1375

Viskositeetti

0,3 mPa s

Kalori kapasiteetti

265,2 JK- ¹ mol- ¹

Palamislämpö

4 163,2 kJ mol- ¹

Höyrystymislämpö

31,56 kJ mol- ¹

Pintajännitys

17,89 mN / m 25 ° C: ssa

Ionisaatiopotentiaali

10,18 eV

pysyvyys

Vakaa. Yhteensopimaton hapettimien, kloorin, fluorin, magnesiumperkloraatin kanssa. Muodostaa räjähtävän seoksen ilman kanssa.

reaktiivisuus

Heksaani voi reagoida voimakkaasti hapettavien materiaalien kanssa, joihin voi kuulua nestemäinen kloori, väkevä happi, natriumhypokloriitti ja kalsiumhypokloriitti. Se ei myöskään ole yhteensopiva dinityylitetroksidin kanssa. Heksaani voi hyökätä joihinkin muovien, kumin ja pinnoitteiden muotoihin.

Heksaanin rakenne

Molekyylien väliset vuorovaikutukset

Ensimmäisessä kuvassa näkyy pallo- ja pylväsmallin edustama n-heksaanimolekyyli. Mustat pallot vastaavat hiiliatomeja muodostaen siksak-hiilen luuston, kun taas valkoiset pallot ovat vetyatomeja. N-heksaani on siis hiilivety, lineaarinen ja erittäin dynaaminen.

Koska kaikilla sen CH-sidoksilla on alhainen napaisuus, molekyylistä puuttuu dipolimomentti. Näin toimiessaan niiden molekyylienväliset vuorovaikutukset eivät ole dipoli-dipolityyppisiä, vaan riippuvat yksinomaan molekyylimassasta ja Lontoon dispergoivista voimista.

Jokainen n-heksaanimolekyyli "mahtuu" päällekkäin erittäin alhaisissa lämpötiloissa, kuten sen kiderakenteessa oletetaan. Toisaalta nesteessä niiden luurangot taipuvat ja pyörittävät CH-sidoksiaan aiheuttaen mainitun nesteen haihtuvan ja kiehuvan 68,7 ºC: ssa.

isomeerit

Heksaanin viisi isomeeri. Lähde: Steffen 962

Hiilivetyheksaani koostuu tosiasiassa viidestä isomeeristä, jolloin n-heksaani on vähiten haarautunut (1). Muut neljä isomeeria ovat kasvavassa järjestyksessä:

2-metyylipropaani (2)

3-metyylipropaani (3)

2,2-dimetyylibutaani (4)

2,3-dimetyylibutaani (5)

Huomaa myös, että rakenteet ovat haarautuneempia (1) - (5). Haaroittuneempana dispergoivat voimat vähenevät, koska ei ole enää lineaarisia osia, jotka kiilautuvat tehokkaasti. Tämä johtaa isomeerien kiehumispisteiden laskuun ja vaihteluun; vaikka havaitaan joitain hyväksyttäviä eroja.

Sekä 2-metyylipropaani (bp = 60,3 ° C) että 3-metyylipropaani (bp = 63,3 ° C) ovat yhtä haarautuneita, mutta niiden kiehumispisteet ovat erilaiset. Sitten sitä seuraa 2,3-dimetyylibutaani (peb = 58 ° C), jotta lopulta määritetään 2,2-dimetyylibutaani haihtuvimmaksi nesteeksi (peb = 49,7 ° C).

Sovellukset

Heksaania sekoitetaan samanlaisten kemikaalien kanssa liuottimien tuottamiseksi. Näille liuottimille annettujen nimien joukossa ovat kaupallinen heksaani, sekoitetut heksaanit jne. Niitä käytetään puhdistusaineina tekstiili-, huonekalu- ja syväpainatusteollisuudessa.

Heksaani on ainesosa liimoissa, joita käytetään vesitiiviin kattojen, jalkineiden ja nahan valmistukseen. Sitä käytetään myös kirjojen sitomiseen, pillereiden ja tablettien muokkaamiseen, purkittamiseen, renkaiden ja baseballien valmistukseen.

Heksaania käytetään mineraalien ja lämpömittarien täyttönesteen taitekertoimen määrittämiseen elohopean sijasta; yleensä punaisella tai sinisellä sävyllä. Sitä käytetään myös rasvan ja öljyn uuttamiseen vedestä sen epäpuhtauksien analysoimiseksi.

Heksaania käytetään liuottimena uutettaessa öljyä kasvisiemenistä, kuten soijapavut, rypsi tai karhunvatukka. Lisäksi sitä käytetään rasvan poistamiseen eri alkuperän osista. Sitä käytetään alkoholin denaturoinnissa, HPLC-analyysimenetelmässä ja spektrofotometriassa.

Myrkyllisyys

Hengitys ja kosketus

Heksaanin akuutti toksisuus on suhteellisen alhainen, vaikka se onkin lievä nukutusaine. Akuutti altistus korkeille heksaanipitoisuuksille voi aiheuttaa hengitysteitse lievää keskushermosto (CNS) masennusta, joka ilmenee huimaus, huimaus, lievä pahoinvointi ja päänsärky.

Se voi myös aiheuttaa ihottumaa ja silmien ja kurkun ärsytystä. Heksaanin krooninen hengittäminen, joka liittyy työaktiivisuuteen, voi aiheuttaa vaurioita ääreishermostossa (sensorimotorinen polyneuropatia).

Alkuperäisiä oireita ovat pistely ja kouristukset jaloissa ja käsivarsissa, mitä seuraa lihasheikkous. Vaikeissa tapauksissa voi tapahtua luuston lihaksien surkastumista, koordinaation menetystä ja näköongelmia.

Heksaanin toksisuus liittyy heksaani-2,5-dionimetaboliitin syntymiseen. Tämä reagoi proteiinin sivuketjun aminohappo lysiinin kanssa aiheuttaen proteiinitoiminnan menettämisen.

Turvallinen annos

Ympäristönsuojeluvirasto (EPA) laski heksaanin vertailupitoisuudeksi (RfC) 0,2 mg / m ³ ja viiteannokseksi (RfD) 0,06 mg / kg ruumiinpainoa / päivä.

1960-70-luvuilla Japanin kenkäteollisuuden työntekijöiden ryhmällä oli hermoston häiriöitä. Syynä oli se, että he hengittivät 500 - 2 500 ppm heksaani-ilmakehässä 8 - 14 tuntia päivässä.

Työntekijöillä oli tunnettuja heksaanin kroonisen hengittämisen oireita, ja lääkärit havaitsivat, että käsien ja jalkojen lihaksia hallitsevat hermot olivat vaurioituneet.

Viitteet

1. Danielle Reid. (2019). Heksaani: rakenne, kaava ja ominaisuudet. Tutkimus. Palautettu osoitteesta study.com
2. Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (2019). Heksaania. PubChem-tietokanta. CID = 8058. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Wikipedia. (2019). Heksaania. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
4. Molekyylien maailma. (SF). Heksaanimolekyyli. Palautettu sivustolta: worldofmolecules.com
5. Kemikaalikirja. (2017). Heksaania. Palautettu osoitteesta: kemikaalikirja.com
6. Australian liittovaltio. (SF). n-heksaani: Päästölähteet. Palautettu: npi.gov.au
7. EPA. (2000). Heksaania.. Palautettu: epa.gov
8. Myrkyllisten aineiden ja tautien rekisteri. (1999). N-heksaanin kansanterveyttä koskeva lausunto. Palautettu: atsdr.cdc.gov